CNC en profilés acier pour découpe de bois.

L2o · 11 Avr 2017

Je n'ai pas accès au logiciel actuellement, c'est pour ça que j'ai du recycler l'image du dessus.
Paint c'est pas ce qu'on fait de mieux pour dessiner précisément

stanloc · 11 Avr 2017

Question d'époque et de moyens. Moi dans ma culture je préfère un dessin manuel bien côté qu'un dessin en fausse perspective peu ou pas du tout à l'échelle et pas côté.
Stan
Voici ce que je mesure sur mes guidages. A vérifier dans les catalogues.

el patenteux · 11 Avr 2017

Dans ton calcul n'oubli surtout pas de calculer l'inertie de l'ensemble de l'axe Z et du chariot qui le supporte qui se fait secouer
par le portique tel un gamin de 20 kilos par un homme de 120 kilos.
Elle est LA la partie du calcul que tout le monde oubli.
Calculer la fleche ne sert pas a grand chose tant qu'a moi.
Les efforts de coupe,pas grand chose non plus.
Ce sont les départs et arrets extrement brusques du portique qui sont les pires,en d'autres termes c'est la machine elle meme qui s'inflige les plus grandes contraintes.
Plus l'axe Z est long pire c'est.(le porte a faux qui augment empire la torsion de facon exponentiel)
Plus il est lourd pire c'est.

stanloc · 11 Avr 2017

Tu as parfaitement raison, Fred.
Les gens ne visualisent que ce qui tombe sous le sens à savoir les effets de la pesanteur. En plus il est difficile de calculer autre chose que la flexion d'une poutre à moins d'être un expert s'appuyant sur des moyens hors de portée de nous autres. En conséquence tout ce qui bouge devrait être en alliage d'alu car l'inertie des masses en mouvement est le frein aux accélérations, or beaucoup de gens veulent atteindre des grandes vitesses de déplacement ce qui implique de fortes accélérations/décélérations. Bon ce qui sauve c'est que peu de gens utilisent des servomoteurs qui sont seuls capables de prouesses dans ce sens.
stan

L2o · 11 Avr 2017

Ce que je propose :
en vue de côté :
La VaB a largement la place dans l'espace laissé par les 2 rails (violets).
Le support noir est légèrement décalé vers la droite pour que le moteur (gris) ne soit pas en contacte avec le portique (vert)

Vue de face, côté gauche. Le support en noir est vissé sur le portique avec une entretoise entre les 2.

Vue de face, côté droit :
Le support noir serait fixé sur une section de carré 50x50(jaune) rajoutée sur le portique , et le moteur à une platine (rouge) elle aussi fixée au portique

Je vois pour les calculs des efforts...
Si je prend tous les plateaux en alu, il me faut quelle épaisseur pour équilibrer la rigidité et le poids ? 15mm ?

Léo

stanloc · 11 Avr 2017

Voilà qui a le mérite d'être parfaitement clair et compréhensible. On peut donc mettre deux entretoises espacées de façon égale entre les deux tubes et on va gagner énormément en torsion.
Stan

el patenteux · 11 Avr 2017

Comme Stan dit....ne reste plus que les renforts maintenant qu'ont a le champs libre.

L2o · 12 Avr 2017

Oui plus de problème pour les renforts, j'ai plein de plats qui trainent...

J'ai aussi modifié la platine moteur (rouge) pour qu'elle serve aussi de renfort pour le triangle, et j'ai mis la même de l'autre côté du portique.

Me reste encore la partie liaison VaB portique => Chariot, et à finioler le chariot en général.

Pour les 2 plateaux qui composent le chariot, je pense prendre des plaques alu 15mm ep., pas trop faiblard ?

Léo

MCrevot · 12 Avr 2017

Bonjour,

Tout d'abord, bravo à Fred et Stan, qui soulignent que les efforts dynamiques sont en général bien plus exigeants pour la structure que les efforts statiques : inertie du chariot des z et du portique à chaque changement de direction, choc des dents de la fraise sur la matière à usiner, ... ; mais les calculs correspondants sont compliqués !

Sur ma machine, les 2 plaques du chariot des z sont en 2017 15 mm, mes rails sont prismatiques 20 mm, et les patins sont montés sur 2 barreaux en 2017 20 mm (montage inverse du tien, les rails sont fixes) ; les 20 mm des barreaux vienent donc s'ajouter aux 15 mm de la plaque sur laquelle est fixée la broche ; initizlement, ces barreaux étaient plus courts que la plaque ( donc le renfort n'agissait qut sur une partie de la plaque) ; j'ai ensuite prolongé ces barreaus sur toute la longueur de la plaque, très grosse amélioration.

Dans ton cas, les rails jouent ce role de rigidification, est-ce suffisant ? Pour usiner du bois, grande vitesse de déplacement, j'ai quand même l'intuition que oui, pour usiner de l'alu, moins sur ?

Michel

L2o · 13 Avr 2017

Petite mise à jour,
- modification de la platine moteur (rouge), qui sert maintenant aussi de renfort pour le triangle du portique
- modification de la platine qui relie l'écrou de la Vab de déplacement du portique au portique lui-même (en rose)

J'essaye d'avoir le minimum de tôles pliées, parce que ça coûte plus chère chez le sous traitant. Je compte faire toutes les platines en découpe laser.

Je pense ensuite renforcer les 2 platines en soudant des des petits plats d'acier sur la tranche

Du coup pour les plaques d'alu je pars sur du 15mm. Je vais usiner que du bois, pas de l'alu.
Merci pour l'info !

Léo

Momoclic · 13 Avr 2017

Bonjour,
Pourquoi cette platine ne monte-t-elle pas au sommet du triangle du L ?
Ne peux-tu pas renforcer l'entraineur de la vis en lui mettant une petite equerre pour le rendre moins flexible ?

L2o · 13 Avr 2017

Quand tu parles d’entraîneur de vis c'est ça ?

Mais oui je compte le renforcer je l'ai dit dans mon précédent message

stanloc · 13 Avr 2017

Est ce si difficile de concevoir des choses simplement ?
Moi je te propose ce type de montage.
Stan

C'est une vue en bout de l'axe Y, avec en jaune les tubes qui supportent l'axe X. En violet on voit le guidage de l'axe Y qui moyennant une petite adaptation recevrait une plaque à son extrémité ; cette plaque avec son clone pour l'autre extrémité serait usinée de sorte que l'extrémité de la barre cylindrique de l'axe Y et le logement du roulement à billes de la vis à billes assureraient automatiquement le parallélisme du guidage et de la vis. La vis passe dans le tube du bas du portique et son écrou est solidaire de ce tube que l'on achoisit pour convenir à cette fonction moyennant évidemment une pièce adaptative de l'écrou dans le tube. On voit la plaque en bleu qui raidit le L du portique tout en recevant le moteur de l'axe X. On peut là encore user du même subterfuge pour percer et usiner le passage des guides cylindriques et les portées de la vis à billes.
Qu'en penses-tu ?
Je n'ai pratiquement rien changé à ton architecture.

el patenteux · 13 Avr 2017

Stan m'a devancer...
Avec cette config tu ne perds plus de course pour le chariot sur le portique.

L2o · 14 Avr 2017

Je comprend ton shéma, effectivement ça me faciliterait le montage pour être parallèle de partout.
Par contre j'ai une contrainte qui va m'obliger à modifier un peu ton idée : Mes moteurs ne doivent pas dépasser de la table.
Pour l'axe Y ça m'oblige à avoir la VaB décalée sur le côté (vers la droite sur ton dessin)
Pour l'axe X c'est pour cela que le renfort où est fixé le moteur est sur l'intérieur du portique, pas l'extérieur. Effectivement ça me réduit la course en X de 30mm, mais c'est ok.

Merci pour le dessin en tout cas

Léo

Dardar88 · 14 Avr 2017

L2o a dit:
Pour l'axe Y ça m'oblige à avoir la VaB décalée sur le côté (vers la droite sur ton dessin)
Pour l'axe X c'est pour cela que le renfort où est fixé le moteur est sur l'intérieur du portique, pas l'extérieur. Effectivement ça me réduit la course en X de 30mm, mais c'est ok.

j'ai choisi pour les même raisons de mettre mon moteur a l'interieur de la geometrie du portique,
j'ai realisé une platine qui permet de transmettre la rotation de la VAB par courroie et non pas
en entrainement direct comme dans ton schema.
Cette platine est fixée en bout du portique ,le pignon d'entrainement de la VAB depasse de la platine, et mon moteur est retourné dans l'axe de la VAB ,fixé a la meme platine , son pignon ,se retrouve
(heureusement ) dans l'alignement de celui de la VAB ,le tout permet d'utiliser un maximum de la translation et de ne pas perdre une longueur moteur
Rien de compliqué ,il suffit de permettre de mettre en tension la courroie par des trous oblongs et d'utiliser de la courroie de transmission suffisament large , j'ai acheté les pignons et courroies en ligne chez Fiamag ,les prix et delais sont corrects ,par contre il ne faut pas se planter dans les mesures de courroie ,pas de retour possible car elle sont découpées en largeur sur mesure !

le moteur en ligne avec la VAB qui est de l'autre coté + l'autre coté ,pignon,courroie et VAB.

t.

L2o · 19 Avr 2017

L'idée des courroies me plait bien, ça rend tous les réglages vachement plus simples, et ça permet de mettre le moteur un peu où je veux : où il gênera le moins !

Vue de face Vue de côté

Je ne pense pas que les longueurs des rails et des VaB va évoluer, donc je vais pourvoir commander tout ça rapidement.
Rails en 20mm
VaB en 16mm, pas de 10mm pour l'axe X et Y, et 5mm pour Z

Pour les moteurs, je pense partir sur 4 moteurs Nema 24.

Léo

sebastian · 20 Avr 2017

Bonjour,
bien compliqué cette équerre-renfort (en rouge)… avec des points de "fragilité" à chaque angle…
alors qu'une simple plaque en triangle résoudrait le renfort… avec esthétique et simplicité

Dardar88 · 20 Avr 2017

sebastian a dit:
bien compliqué cette équerre-renfort (en rouge)… avec des points de "fragilité" à chaque angle…
alors qu'une simple plaque en triangle résoudrait le renfort… avec esthétique et simplicité

J'imagine que c'est pour gagner en poid surtout si c'est de l'acier , personnellement
j'aurais vu le moteur plus pres du pignon de la VAB , pas trop non plus pour avoir une longueur de courroie suffisamment longue pour lui permettre de bien s'enclencher dans les poulies et faire office de liaison """souple""" ( les moteurs pas a pas n'aiment pas trop les liaisons trop directes au démarrage )

pour moi les entraxes poulies sont environ de 12 et 16 cm , tout depend du diametres des poulies ...

L2o a dit:
Vue de face Vue de côté

Avec cette distance poulies entre le moteur et ta VAB ,il faudra ajouter un tendeur , il peut y avoir une flexion compromettante pour l'alignement a moins de realiser un renfort ,je suis d'accord avec sebastian ,revoir cette plaque trop grande ,lourde et mal gaulée ,a alleger sans perdre en rigidité quitte a se taper de la découpe plus elaborée ($)

Ta liaison VAB au portique est aussi "limite", il te faut trianguler ,je pense que tu y as deja pensé

En tout cas , bien vu de ne pas te précipiter et prendre le temps de réfléchir à ta structure .

t.

L2o · 20 Avr 2017

sebastian a dit:
Bonjour,
bien compliqué cette équerre-renfort (en rouge)… avec des points de "fragilité" à chaque angle…
alors qu'une simple plaque en triangle résoudrait le renfort… avec esthétique et simplicité

Comme l'a dit Dardar c'est pour diminuer le poids, sachant qu'elle sera surement en acier.
En fait je vais faire plusieurs devis selon le matériau et la forme, et je verrai lequel va bien.

Concernant le placement du moteur... J'ai bien cherché, si je ne veux pas qu'il dépasse de ma structure, et que je ne veux pas perdre de cm sur ma zone de travail c'est le seul endroit où il passe.. Mais franchement je n'ai pas peur que la plaque fléchisse, et dans le pire des cas rajouter un renfort est très simple.

Pour la liaison VaB/portique, j'ai considéré qu'il n'y aurait des efforts que dans l'axe Y, d'où ma conception ^^

Momoclic · 20 Avr 2017

Bonjour,
Plutôt qu'une plaque découpée à grand frais ne pourrais-tu pas imaginer d'utiliser du fer plat. Personnellement je me procure ce genre de produit à prix compétitif chez un récupérateur de métaux.

L2o · 20 Avr 2017

A vrai dire la découpe laser ne coûte pas grand chose, surtout pour l'acier. Mais surtout je ne suis pas capable de faire des trous oblong moi même

Léo

L2o · 24 Avr 2017

J'ai commandé le kit de rails/VaB. Ca devrait arriver d'ici quelques semaines.

L2o · 4 Mai 2017

MàJ : Les rails/vis sont arrivées, plus rapidement que prévu

Pour résumer les rails sont en 20mm, et les vis à bille d16mm, pas de 5mm.
Je vais pouvoir jouer sur la vitesse d'avance des axes X et Y avec les ratios des poulies. Pour l'axe Z, c'est du couplage directe.

De ce que j'ai retenu :
Pour les axes X et Y, pour de l'usinage du bois, avec une précision pas astronomique (entre 1/10 et 5/10mm), si je veux garder une vitesse d'avance correcte j'aurais pu prendre une VaB avec un pas de 10mm. Ici j'ai 5 (pour des raisons économiques), donc je devrai mettre un couple de poulies au ratio 2:1, pour augmenter la vitesse. C'est équivalent au pas de 10mm.
Pour l'axe Z, la VAb avec le pas de 5mm est apparemment satisfaisante.

Qu'en pensez vous ?

Au sujet des platines, j'ai refait de dessin avec des formes plus "mécaniquement correctes" :

Les prochaines étapes c'est de :
- Valider les ratios des poulies
- Calculer les longueurs des courroies
- fignoler les platines pour caler les trous en fonction de la longueur des poulies
- Commander tout ça
- et commencer le montage des rails et VaB aussi

Léo

el patenteux · 4 Mai 2017

Ont augmente rarement la vitesse de rotation d'une vab,surtout si elle est longue car il y a risque qu'elle se mette a flamber d'appartir de 1000 rpm et +
Quel est le rapport avec L'économie d'avoir choisi un pas de 5 vs un pas de 10?

L2o · 4 Mai 2017

Le vendeur me faisait les pas de 10 plus chère, tout simplement.

Momoclic · 4 Mai 2017

Bonjour,
Un bon choix de moteurs ayant une vitesse de rotation rapide, avec une tension élevé e, pourrait éviter un surdimentionnement du couple moteur.
Qu'envisages-tu comme vitesse de rotation et/ou d'avance ?

el patenteux · 5 Mai 2017

En étant obliger de mettre un systeme de réduction l'économie s'envole...

L2o · 5 Mai 2017

el patenteux a dit:
En étant obliger de mettre un systeme de réduction l'économie s'envole...

Mais pas du tout... J'avais déjà choisi de mettre des poulies pour une autre raison : l'encombrement. Le "système de réduction" c'est simplement une poulie plus grande ou plus petite. Inutile de chercher la petite bête

Momoclic a dit:
Bonjour,
Un bon choix de moteurs ayant une vitesse de rotation rapide, avec une tension élevé e, pourrait éviter un surdimentionnement du couple moteur.
Qu'envisages-tu comme vitesse de rotation et/ou d'avance ?

Pour la vitesse d'avance je pars sur une vitesse entre 300 et 1500mm/min.
Avec un pas de 5mm, cela fait au max 300tr/min. Si je peux monter jusqu'à disons 800tr/min sans problèmes pour la VàB j'ai encore de la marge.

Par contre j'ai aucune idée sur comment choisir mes moteurs en fonction de ça...
Par exemple, j'ai trouvé un kit avec 4 moteurs comme ceci :

Manufacturer Part Number: 24HS34-3504D
Motor Type: Bipolar Stepper
Step Angle: 1.8°
Holding Torque: 3.1Nm(439oz.in)
Rated Current/phase: 3.5A
Phase Resistance: 1.1ohms
Recommended Voltage: 24-48V
Inductance: 5.6mH±20%(1KHz)

C'est complément à côté de la plaque pour ce que je veux faire ?

Léo

Momoclic · 5 Mai 2017

Bonjour,
Si tu veux tourner assez vite il faut privilégier une inductance très faible et une tension relativement élevé. Généralement les kits ne privilégient pas cette caractéristique, pour cette raison je me suis fait moi même mon kit. Ceci n'est pas évident avec le matériel chinois qui ne donne pas toujours ces informations.

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